(57)【要約】炭化珪素層との密着性を弱める炭素クラスターなどの生成を抑制して炭化珪素層との密着性を強めることができ、また炭化珪素層に含有された窒素を引き込むのを抑制して電極の通流抵抗を低減することができるようにする。  本発明の炭化珪素用電極（１）は、炭化珪素層（２）の表面に接して設けられ、第１の金属の珪化物を、珪素より炭化物形成自由エネルギーが小さい第２の金属の炭化物より多量に含む珪化物領域（３）と、その珪化物領域上に設けられ、第２の金属の炭化物を第１の金属の珪化物より多量に含む炭化物領域（４）と、を備えている。
2011115294.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
該炭化珪素層の表面上に接して設けられ、第１の金属の珪化物からなる珪化物領域と、
該珪化物領域上に設けられ、炭化物形成自由エネルギーが珪素よりも低い第２の金属の炭化物からなる炭化物領域とを備え、
前記珪化物領域は、前記第１の金属の珪化物を前記第２の金属の炭化物よりも多く含有し、
前記炭化物領域は、前記第２の金属の炭化物を前記第１の金属の珪化物よりも多く含有すること、を特徴とする炭化珪素用電極。
【請求項２】
上記炭化珪素層は、窒素を含有し、
上記炭化物領域に含有される炭素の原子濃度が極大となる部分において、当該部分に含有される窒素の原子濃度は、上記炭化珪素層に含有される窒素の原子濃度以下である、請求項１に記載の炭化珪素用電極。
【請求項３】
上記炭化珪素層は、窒素を含有し、
上記炭化物領域に含有される窒素の原子濃度は、炭化珪素層に含有される窒素の原子濃度以下である、請求項１に記載の炭化珪素用電極。
【請求項４】
上記炭化物領域の厚さは、珪化物領域の厚さ以下である、請求項１から３の何れか１項に記載の炭化珪素用電極。
【請求項５】
上記炭化物領域の厚さは、１０ナノメ−トル以上で、珪化物領域の厚さの１／２以下である、請求項４に記載の炭化珪素用電極。
【請求項６】
上記第２の金属元素は、窒化物形成自由エネルギーが珪素よりも大きな金属元素である、請求項１から５の何れか１項に記載の炭化珪素用電極。
【請求項７】
上記第２の金属元素は、窒化物形成自由エネルギーが炭化物形成自由エネルギーよりも大きな金属元素である、請求項６に記載の炭化珪素用電極。
【請求項８】
上記第２の金属元素は、ニオブである、請求項７に記載の炭化珪素用電極。
【請求項９】
請求項１から８の何れか１項に記載の炭化珪素用電極をオーミック電極として備えている、ことを特徴とする炭化珪素半導体素子。
【請求項１０】
請求項９に記載の炭化珪素半導体素子を具備している、ことを特徴とする炭化珪素半導体装置。
【請求項１１】
炭化珪素層の表面上に、炭化物形成自由エネルギーが珪素に比べて低い第２の金属からなる第２の金属膜を被着させる第２の金属膜被着工程と、
上記第２の金属膜上に、珪素と結合して珪化物を形成しやすい第１の金属からなる第１の金属膜を被着させる第１の金属膜被着工程と、
上記炭化珪素層上の第２の金属膜および第１の金属膜からなる積層構造体を加熱処理して、第１の金属と炭化珪素層の珪素とを結合させ、また第２の金属と炭化珪素層の炭素とを結合させ、炭化珪素層上に、第１の金属の珪化物の含有量が第２の金属の炭化物の含有量よりも多量である珪化物領域を形成し、その珪化物領域上に、第２の金属の炭化物を第１の金属の珪化物より多量に含む炭化物領域を形成し電極とする加熱処理工程と、
を有することを特徴とする炭化珪素用電極の形成方法。
【請求項１２】
上記炭化珪素層は窒素を含有し、
上記加熱処理工程での加熱処理は、上記積層構造体を、不活性気体中または真空中で、８００℃以上１２００℃以下の温度で、１分間以上３０分間以内の時間で加熱する処理であり、この加熱処理によって、炭化物領域に含有される炭素の原子濃度が極大となる部分において、当該部分に含有される窒素の原子濃度は、炭化珪素層に含有される窒素の原子濃度以下となる、請求項１１に記載の炭化珪素用電極の形成方法。
【請求項１３】
上記炭化珪素層は窒素を含有し、
上記加熱処理工程での加熱処理は、上記積層構造体を、不活性気体中または真空中で、８５０℃以上１１５０℃の温度で、１分間以上１５分間以内の時間で加熱する処理であり、この加熱処理によって、炭化物領域に含有される窒素の原子濃度は、炭化珪素層に含有される窒素の原子濃度以下となる、請求項１１に記載の炭化珪素用電極の形成方法。
【請求項１４】
上記第２の金属膜の膜厚は、上記第１の金属膜の膜厚以下とする、請求項１１から１３の何れか１項に記載の炭化珪素用電極の形成方法。
【請求項１５】
上記第２の金属膜の膜厚は、１０ｎｍ以上で１５０ｎｍ以下とし、上記第１の金属膜の膜厚は第２の金属膜の膜厚の２倍以上で、２０ｎｍ以上３００ｎｍ以下とする、請求項１４に記載の炭化珪素用電極の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立方晶３Ｃ型、六方晶の２Ｈ型や４Ｈ型や６Ｈ型などの炭化珪素単結晶基板或いはそれらの結晶型の結晶層（以下、総称して「炭化珪素層」という）上に形成した炭化珪素用電極、その炭化珪素用電極をオーミック電極として備えた炭化珪素半導体素子、炭化珪素半導体装置および炭化珪素用電極の形成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
４Ｈや６Ｈ結晶型の六方晶の炭化珪素（ＳｉＣ）などは、室温で３エレクトロンボルト（エネルギーの単位：ｅＶ）を超える所謂、ワイドバンドギャップ（ｗｉｄｅ  ｂａｎｄｇａｐ）半導体として知られている。このため、ｎ型やｐ型の炭化珪素半導体は、大容量の電源をスイッチングするための高耐圧のダイオードを作製するため利用されている。例えば、６００ボルト（電圧の単位：Ｖ）の耐圧を有する高耐圧のショットキーバリア（Ｓｃｈｏｔｔｋｙ  ｂａｒｒｉｅｒ）を作製するのに用いられている。
炭化珪素半導体装置を構成するための炭化珪素半導体素子を作製するには、当然のことながら炭化珪素半導体のための電極が必要である。インバーターなどの炭化珪素電力（パワー）半導体素子を構成するには殊の外、炭化珪素に対して接触抵抗の少ないオーミック（Ｏｈｍｉｃ）電極などが必要である。接触抵抗の大きな電極では、熱的損失も大きくなり、炭化珪素半導体素子の特性の顕現に支障を来たすからである。
炭化珪素半導体の電極に係る技術を省みるに、従来から、ニッケル（元素記号：Ｎｉ）単体からオーミック電極を形成する技術例が知られている（例えば、非特許文献１参照）。また、ニッケルとチタン（元素記号：Ｔｉ）との積層体から構成する例がある（例えば、非特許文献２参照）。更には、炭化珪素とこれらの金属膜との中間に、バナジウム（元素記号：Ｖ）やニオブ（元素記号：Ｎｂ）からなる膜を挟み、炭化珪素との反応を調査した例がある（例えば、非特許文献３〜４参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】Ｆ．Ｌａ  Ｖｉａ，Ｆ．Ｒｏｃｃａｆｏｒｔｅ，Ａ．Ｍａｋｈｔａｒｉ，Ｖ．Ｒａｉｎｅｒｉ，Ｐ．Ｍｕｓｕｍｅｃｉ，ａｎｄ  Ｌ．Ｃａｌａｇｎｏ，Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ｖｏｌ．６０（２００２）ｐ．２６９
【非特許文献２】Ｊ．Ｈ．Ｐａｒｋ  ａｎｄ  Ｐ．Ｈ．Ｈｏｌｌｏｗａｙ，Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｖａｃｕｕｍ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂ２３（２００５）２５３０．
【非特許文献３】Ｊ．Ｆｅｎｇ，Ｍ．Ｎａｋａ  ａｎｄ  Ｊ．Ｃ．Ｓｃｈｕｓｔｅｒ，Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｊａｐａｎ  Ｗｅｌｄｉｎｇ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，２３（１９９４）１９１．
【非特許文献４】Ｔ．Ｆｕｋａｉ，Ｍ．Ｎａｋａ  ａｎｄ  Ｊ．Ｃ．Ｓｃｈｕｓｔｅｒ，Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ  ａｎｄ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，６（１９９８）３８７．
【０００４】
ところで、半導体炭化珪素の表面上に直接的に形成されるオーミック電極が、ニッケル単体からなる膜で構成される場合、下記の化学式（１）に従って、炭素（元素記号：Ｃ）からなる粒（炭素クラスター）や空洞（ｖｏｉｄ）が、炭化珪素基板または炭化珪素層と、ニッケル膜との接合界面近傍の領域に析出する。
ＳｉＣ＋２Ｎｉ→Ｎｉ２Ｓｉ＋Ｃ・・・・・・・・・（１）
この炭素クラスターや空洞は、炭化珪素と、ニッケルを含むシリサイド（ｓｉｌｉｃｉｄｅ）電極との接合の密着性を弱める。しかも、電極の表面は粗雑となり、結線（ボンディング）用途の例えば金（元素記号：Ａｕ）層を電極の表面上に強固な密着性をもって形成できない。従って、金線を使用したボンディングに支障を来たすという問題がある。
また、ニッケルとチタンとの積層体からなる電極を、炭化珪素の表面上に直接的に設ける際に起こる化学反応は下記の化学式（２）で表される。
ＳｉＣ＋２Ｎｉ＋Ｔｉ→Ｎｉ２Ｓｉ＋ＴｉＣ・・・・・・・（２）
ニッケルに加えてチタンを用いて電極を構成する場合には、炭素とチタンとが化合し易く炭化チタン（ＴｉＣ）が形成されるため、炭化珪素と電極との密着性を弱める炭素クラスターの生成を避けることができる。具体的に述べれば、炭化珪素の表面に設けるチタン膜の厚さを２０ナノメートル（ｎｍ）とし、チタン膜上に形成するニッケル膜の厚さを３０ｎｍとした場合に炭素の析出を抑制できるとされている（上記の非特許文献２参照）。しかし、一方で炭化チタン（ＴｉＣ）は電気的抵抗が高いため、得られる接触抵抗は（３．３±２．５）×１０−４Ω・ｃｍ２と、ニッケルを単独に用いた場合に比べて約１桁大き
くなってしまうのが現状である。
ニッケルと、チタンまたはバナジウムとの積層構造体から炭化珪素用途の電極を形成する場合、その問題点は、炭化珪素にｎ型の伝導性を付すための窒素（元素記号：Ｎ）を添加した炭化珪素に電極を設ける場合に現れる。ニッケルと、チタンまたはバナジウムを用いると、チタンまたはバナジウムがｎ型の炭化珪素に含有されている窒素を引き込み、窒化チタン（ＴｉＮ）や窒化バナジウム（ＶＮ）を形成する。これにより、窒素を吸い出された炭化珪素の領域では電気的抵抗が高まってしまう問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記の従来技術の問題点を解決すべくなされたものである。すなわち、本発明は、炭化珪素層との密着性を弱める炭素クラスターなどの生成を抑制して炭化珪素層との密着性を強めることができ、また、炭化珪素層に含有された窒素のうち、電極の金属元素によって引き込まれる量を抑制して、通流抵抗を低減できる電極を提供することを目的とする。更に、本発明は、このような機能を有する炭化珪素用電極を備えた炭化珪素半導体素子、炭化珪素半導体装置および電極の形成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）上記目的を達成するために、本発明の第１の発明は、炭化珪素（ＳｉＣ）層の表面上に接して設けられ、第１の金属の珪化物からなる珪化物領域と、該珪化物領域上に設けられ、炭化物形成自由エネルギーが珪素（Ｓｉ）よりも低い第２の金属の炭化物からなる炭化物領域とを備える炭化珪素用電極であって、前記珪化物領域は、前記第１の金属の珪化物を前記第２の金属の炭化物よりも多く含有し、前記炭化物領域は、前記第２の金属の炭化物を前記第１の金属の珪化物よりも多く含有すること、を特徴としている。
（２）本発明の第２の発明は、上記の（１）項に記載の発明において、上記の炭化珪素層に窒素が含有されており、上記炭化物領域内の炭素（Ｃ）の原子濃度が極大となる部分に含有される窒素の原子濃度が、炭化珪素層に含有される窒素の原子濃度以下とすること、を特徴としている。
（３）本発明の第３の発明は、上記の（１）項に記載の発明において、上記炭化珪素層は、窒素（Ｎ）を含有し、上記炭化物領域に含有される窒素の原子濃度を、炭化珪素層に含有される窒素の原子濃度以下とするものである。
（４）本発明の第４の発明は、上記の（１）から（３）項の何れか１項に記載の発明において、上記炭化物領域の厚さを、珪化物領域の厚さ以下とするものである。
（５）本発明の第５の発明は、上記の（４）項に記載の発明において、上記炭化物領域の厚さを、１０ナノメ−トル（ｎｍ）以上で、珪化物領域の厚さの１／２以下とするものである。
（６）本発明の第６の発明は、上記の（１）から（５）項の何れか１項に記載の発明において、上記第２の金属元素を、窒化物形成自由エネルギーが珪素よりも大きな金属元素とするものである。
（７）本発明の第７の発明は、上記の（６）項に記載の発明において、上記第２の金属元素を、窒化物形成自由エネルギーが炭化物形成自由エネルギーよりも大きな金属元素とするものである。
（８）本発明の第８の発明は、上記の７項に記載の発明において、上記第２の金属元素を、ニオブ（Ｎｂ）とするものである。
（９）本発明の第９の発明は、炭化珪素半導体素子において、上記の（１）から（８）項の何れか１項に記載の炭化珪素用電極をオーミック電極として備えていることを特徴としている。
（１０）本発明の第１０の発明は、炭化珪素半導体装置において、上記の（９）項に記載の炭化珪素半導体素子を具備していることを特徴としている。
（１１）本発明の第１１の発明は、炭化珪素用電極の形成方法であって、炭化珪素層の表面上に、炭化物形成自由エネルギーが珪素に比べて低い第２の金属からなる膜（第２の金属膜）を被着させる第２の金属膜被着工程と、上記第２の金属膜上に、珪素と結合して珪化物を形成しやすい第１の金属からなる膜（第１の金属膜）を被着させる第１の金属膜被着工程と、上記炭化珪素層上の第２の金属膜および第１の金属膜からなる積層構造体を加熱処理して、第１の金属と炭化珪素層の珪素とを結合させ、また第２の金属と炭化珪素層の炭素とを結合させ、炭化珪素層上に、第１の金属の珪化物の含有量が第２の金属の炭化物の含有量よりも多量である珪化物領域を形成し、その珪化物領域上に、第２の金属の炭化物を第１の金属の珪化物より多量に含む炭化物領域を形成し電極とする加熱処理工程と、を有することを特徴としている。
（１２）本発明の第１２の発明は、上記の（１１）項に記載の発明において、上記炭化珪素層として窒素を含有する炭化珪素層が用いられ、上記加熱処理工程での加熱処理は、上記積層構造体を、不活性気体中または真空中で、８００℃以上１２００℃以下の温度で、１分間以上３０分間以内の時間で加熱する処理であり、当該加熱処理によって、上記炭化物領域内の炭素の原子濃度が極大となる部分に含有される窒素の原子濃度を、炭化珪素層に含有される窒素の原子濃度以下とすること、を特徴としている。
（１３）本発明の第１３の発明は、上記の（１１）項に記載の発明において、上記炭化珪素層は窒素を含有し、上記加熱処理工程での加熱処理は、上記積層構造体を、不活性気体中または真空中で、８５０℃以上１１５０℃の温度で、１分間以上１５分間以内の時間で加熱する処理であり、この加熱処理によって、炭化物領域に含有される窒素の原子濃度を、炭化珪素層に含有される窒素の原子濃度以下とするものである。
（１４）本発明の第１４の発明は、上記の（１１）から（１３）項の何れか１項に記載の発明において、上記第２の金属膜の膜厚を、上記第１の金属膜の膜厚以下とするものである。
（１５）本発明の第１５の発明は、上記の（１４）項に記載の発明において、上記第２の金属膜の膜厚を、１０ｎｍ以上で１５０ｎｍ以下とし、上記第１の金属膜の膜厚を第２の金属膜の膜厚の２倍以上で、２０ｎｍ以上３００ｎｍ以下とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の第１の発明によれば、本発明の炭化珪素用電極は、炭化珪素層の表面上に接して設けられ且つ第１の金属の珪化物を含む珪化物領域と、該珪化物領域上に設けられ且つ第２の金属の炭化物を含む炭化物領域とから構成される。該炭化物領域は、炭化物形成自由エネルギーが珪素よりも小さい第２の金属を用いて構成されるので、炭化物領域に含まれる第２の金属が炭化珪素層から遊離して来る炭素を捕獲するように作用し、炭化珪素層の表面上での炭素クラスター及び空洞の発生が抑制される。したがって、本発明の第１の発明の上記技術的特徴によって、電極と炭化珪素層との密着性を向上させ強めることができる。ここで炭化物形成自由エネルギーは負の値であるので、「炭化物形成自由エネルギーが小さい、或いは低い」ということは、その絶対値が大きく、炭化物としてより安定であることを示す。
また、本発明の第１の発明において、上記珪化物領域は炭化珪素層の表面上に接して設けられているので、炭化珪素層との接触抵抗が小さい電極をもたらすことができる。
本発明の第２の発明によれば、上記炭化物領域内の炭素の原子濃度が極大となる部分において、当該部分に含有される窒素の原子濃度が、炭化珪素層に含有される窒素の原子濃度以下とされる。この技術的特徴によって、炭化珪素層の窒素を引き込むのが抑制され、また炭化物領域において電気的抵抗の大きな第２の金属の窒化物の生成を抑制することができるため、通流抵抗の低い炭化珪素用途の電極をもたらすことができる。
本発明の第３の発明によれば、上記の炭化物領域に含有される窒素の原子濃度は、炭化珪素層に含有される窒素の原子濃度以下とされる。この技術的特徴によって、炭化珪素層の窒素を引き込むのが抑制され、また炭化物領域において電気的抵抗の大きな第２の金属の窒化物の生成を抑制することができるため、通流抵抗の低い炭化珪素用途の電極がもたらされる。
本発明の第４の発明によれば、珪化物と比較すれば一般に電気抵抗の高い炭化物領域の厚さを、珪化物領域の厚さ以下としたので、通流抵抗の低い炭化珪素用途の電極をもたらすことができる。
本発明の第５の発明によれば、特に、炭化物領域の厚さを１０ｎｍ以上で、珪化物領域の厚さの１／２以下と規定される。即ち、炭化物形成領域の厚さは、炭化珪素から遊離して来る炭素を確実に捕獲して炭化物を形成するのに充分な厚さでありつつ、珪化物と比較すれば一般に電気抵抗の高い炭化物領域の存在に因る電気抵抗の徒な増加を抑制できる厚さに調整される。そのため、通流抵抗の小さな炭化珪素用途の電極をもたらせる。
本発明の第６の発明によれば、上記の炭化物領域は、窒化物形成自由エネルギーを珪素よりも大きな金属を第２の金属として構成される。この技術的特徴によって、炭化物領域での電気抵抗の高い炭化窒化物の生成を抑制できるため、通流抵抗の小さなオーミック性に優れる炭化珪素用途の電極をもたらせる。ここで窒化物形成自由エネルギーは炭化物形成自由エネルギーと同様に負の値であり、窒化物形成自由エネルギーが小さいということは、その絶対値が大きく、窒化物としてより安定であることを示す。
本発明の第７の発明によれば、第２の金属元素として、窒化物形成自由エネルギーが珪素よりも大であって且つ炭化物形成自由エネルギーよりも大とする金属を用いて、炭化物領域が構成される。この技術的特徴によって、通流抵抗の小さなオーミック性に優れる炭化珪素用途の電極をもたらせる本発明の効果は、更に向上する。
本発明の第８の発明によれば、上記の第２の金属を特に、ニオブとして炭化物領域を構成することとしたので、通流抵抗の小さなオーミック性に優れる炭化珪素用途の電極をもたらせる本発明の効果は、特に向上する。
本発明の第９の発明によれば、炭化珪素との密着性に優れる上記した本発明の炭化珪素用途の電極をオーミック電極として用いて炭化珪素半導体素子を構成したので、熱的損失の小さな、効率の良い高耐圧ショットキーバリアダイオードを提供できる。
本発明の第１０の発明によれば、本発明の炭化珪素半導体装置は、上記した本発明の炭化珪素用途の電極をオーミック電極として備える炭化珪素半導体素子を用いて構成される。すなわち、本発明の炭化珪素半導体装置は、熱的損失の小さな、効率の良い高耐圧ショットキーバリアダイオードなどの炭化珪素半導体素子を利用して、その炭化物半導体素子を含む炭化珪素半導体装置を構成される。本発明の第１０の発明は、例えば、高効率のインバーターなどの装置を低給するのに貢献する。
本発明の第１１の発明によれば、炭化珪素の表面上に、炭化物形成自由エネルギーが小さく炭化物を形成し易い第２の金属膜を被着させ、次に、珪化物を形成し易い第１の金属膜の順序で予め重層させた積層体（当初の積層順序からなる積層体）を形成する。そして、該積層体を加熱することによって当初の積層順序が逆転され、炭化珪素の表面上に第１の金属の珪化物を主として含む珪化物領域が形成され、その珪化物領域上に第２の金属の炭化物を主として含む炭化物領域を配置した積層体から炭化珪素用途の電極が形成される。このような電極構造の形成によって、炭化珪素から遊離して来る炭素を炭化物として捉えてなる第２の金属の炭化物領域を炭化珪素の表面より遠方に配置することができ、従って、炭化珪素の表面での炭素クラスターや空洞の発生を抑制するのに効果を上げられる。
また、本発明の第１１の発明によれば、接触抵抗の小さな第１の金属の珪化物層を、当初の積層順序を逆転させて、炭化珪素の表面に接触させて配置する構成としたので、電気的接触抵抗の小さな炭化珪素用途の電極を形成するのに貢献できる。
本発明の第１２の発明によれば、上記の当初の積層順序を逆転させるための加熱を、不活性気体または真空中で、８００℃以上１２００℃以下の温度で、１分間以上３０分間以内の時間で行う。当該加熱工程によって、第２の金属の炭化物領域の内部での炭素の原子濃度が極大となる部分において窒素の原子濃度を低く維持する効果が得られる。特に、その部分に於ける炭化珪素に含有される窒素の原子濃度以下とするのに貢献でき、従って、炭化物領域での電気抵抗を増大させる窒化物或いは炭化窒化物の生成が抑制されるため、通流抵抗の小さな炭化珪素用途の電極を形成するのに寄与できる。
本発明の第１３の発明によれば、加熱工程（ｃ）で、上記の当初の積層順序を逆転させてなる積層体を形成するための加熱を、不活性気体または真空中で、特に、８５０℃以上１１５０℃以下の温度で、１分間以上１５分間以内の時間で行う。当該加熱工程によって、珪化物領域上の炭化物領域の内部の全域において、窒素の原子濃度が、上記の炭化珪素に含有される窒素の原子濃度以下とする効果が得られる。従って、炭化物領域全域での窒化物或いは炭化窒化物の生成が抑制されるため、特に通流抵抗の小さな炭化珪素用途の電極を形成できる。
本発明の第１４の発明によれば、上記の当初の積層順序に於いて、炭化珪素の表面に設ける第２の金属膜の膜厚を、その第２の金属膜上に被着させる第１の金属膜の膜厚以下としたので、珪化物領域の厚さ以下の膜厚の炭化物領域を形成するのに優位である。従って、本発明の第１４の発明によれば、電気抵抗のより高い上記の炭化物領域の厚さを薄くできるので、通流抵抗の小さな炭化珪素用途の電極を形成するのに好適である。
本発明の第１５の発明によれば、第２の金属膜の膜厚を１０ｎｍ以上で１５０ｎｍ以下とし、第１の金属膜の膜厚を２０ｎｍ以上で３００ｎｍ以下であって第２の金属膜の膜厚の２倍以上とするので、厚さを１０ｎｍ以上とする炭化物領域と併せて厚さを炭化物領域の厚さの２倍以上で３００ｎｍ以下とする珪化物領域が効率的に形成される。従って、本発明の第１５の発明によれば、炭化珪素と低い接触抵抗をもたらすに充分な厚さの珪化物領域を形成でき、尚且つ、炭化珪素から遊離して来る炭素を充分に捕獲できる厚さの炭化物領域を形成できるため、接触抵抗が小さく、通流抵抗の小さな炭化珪素用途の電極を形成できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、本発明の炭化珪素用電極の構成を概略的に示す図である。
図２は、実施例における炭化珪素用電極の作成手順を示す図であり、図２（ａ）はその前半を、図２（ｂ）はその後半を示している。
図３は、実施例で作成した、第２の金属膜がニオブ膜の場合の炭化珪素用電極の断面組織を透過電子顕微鏡で観察した結果を示す図である。
図４は、比較例で作成した、第２の金属膜がバナジウム膜の場合の炭化珪素用電極の断面組織を透過電子顕微鏡で観察した結果を示す図である。
図５は、比較例で作成した、第２の金属膜がチタン膜の場合の炭化珪素用電極の断面組織を透過電子顕微鏡で観察した結果を示す図である。
図６は、実施例で作成した、第２の金属膜がニオブ膜の場合の炭化珪素用電極の積層体の組成分布を測定した結果を示す図である。
図７は、比較例で作成した、第２の金属膜がバナジウム膜の場合の炭化珪素用電極の積層体の組成分布を測定した結果を示す図である。
図８は、比較例で作成した、第２の金属膜がチタン膜の場合の炭化珪素用電極の積層体の組成分布を測定した結果を示す図である。
図９は、得られた炭化珪素用電極と炭化珪素との界面コンタクト抵抗率を測定した結果を示す図である。
【符号の説明】
【０００９】
１・・・炭化珪素用電極
２・・・炭化珪素層
３・・・珪化物領域
４・・・炭化物領域
１０・・・炭化珪素用電極
１０ａ・・積層体
１２・・・炭化珪素層
１３・・・ニッケル珪化物領域
１４・・・ニオブ炭化物領域
１３ａ・・ニオブ膜
１４ａ・・ニッケル膜
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下にこの発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１は本発明の炭化珪素用電極の構成を概略的に示す図である。図１において、本発明の炭化珪素用電極１は、炭化珪素層（ＳｉＣ層）２の表面に接して設けられ、第１の金属の珪化物を、珪素（Ｓｉ）より炭化物形成自由エネルギーが小さい第２の金属の炭化物より多量に含む珪化物領域３と、その珪化物領域３上に設けられ、第２の金属の炭化物を第１の金属の珪化物より多量に含む炭化物領域４と、を備えている。
上記の炭化珪素層とは、立方晶３Ｃ型や六方晶の２Ｈ型や４Ｈ型や６Ｈ型など単結晶基板或いはそれらの結晶型の結晶層であり、これらの単結晶基板やその結晶型の結晶層をここでは「炭化珪素層」と総称することとする。それらの特に、アルミニウム（元素記号：Ａｌ）などのアクセプター不純物（ｐ型不純物）より窒素（元素記号：Ｎ）を多量に含む４Ｈ型或いは６Ｈ型六方晶炭化珪素は、本発明の電極を形成するのに好都合に利用できる。本発明の炭化珪素用途の電極は、炭化珪素の珪素面または炭素面の何れにも形成できる。
本発明では、炭化珪素用途の電極は、上記のように、複数種の金属膜を重層させた積層体を素に形成する。例えば、６Ｈ型の炭化珪素単結晶基板または結晶層の炭化珪素面表面上に形成した２種の異種の金属からなる膜（金属膜）を重層させた積層体から構成する。本発明では、異種の金属の一種は、炭化珪素を構成する珪素（元素記号：Ｓｉ）などと珪化物を形成し易い金属元素とする。例えば、コバルト（元素記号：Ｃｏ）、ニッケル（元素記号：Ｎｉ）、ルテニウム（元素記号：Ｒｕ）、パラジウム（元素記号：Ｐｄ）、白金（元素記号：Ｐｔ）、イリジウム（元素記号：Ｉｒ）、オスミウム（元素記号：Ｏｓ）などである。本発明では、これらの金属を第１の金属と記す。
また、他の種の金属は、珪素より炭化物形成自由エネルギーが小さい金属元素とする。即ち、炭化物を形成し易い金属元素である。例えば、チタン（元素記号：Ｔｉ）またはバナジウム（元素記号：Ｖ）またはタンタル（元素記号：Ｔａ）またはニオブ（元素記号：Ｎｂ）またはジルコニウム（元素記号：Ｚｒ）などである。本発明では、これら炭化物を形成し易い金属元素を、上記の第１の金属と対比させて第２の金属と記すこととする。炭化物とは、例えば炭化ニオブ（組成式ＮｂｘＣｙ；例えばｘ＝２でｙ＝１）である。
本発明では、炭化珪素用途の電極を少なくとも２つの領域から構成する。即ち、炭化珪素層と接触する第１の金属の珪化物からなる領域と、その上の第２の金属の炭化物からなる領域とからである。後述する加熱処理によって、第２の炭化物からなる領域上には、第２の金属からなる領域が形成される場合も有り得る。第１の金属の珪化物からなる領域（珪化物領域）とは、第１の金属の珪化物を第２の金属の炭化物より多量に含む領域である。また、第２の金属の炭化物からなる領域（炭化物領域）とは、第２の金属の炭化物を第１の金属の珪化物より多量に含む領域である。加熱条件に依って時として形成される第２の金属からなる領域とは、炭化物領域での炭素の原子濃度が少なく、第２の金属から主になる領域である。例えば、主にチタンやタンタルやニオブからなる領域である。
炭化珪素の表面に接する領域を第１の金属の珪化物領域とし、その上を第２の金属の炭化物領域とする重層構造の積層体を構築する構築するには幾つかの技術的手法を挙げられる。一つの手法は、炭化珪素の表面に第１の金属からなる金属膜を被着させ、次に、その膜上に第２の金属からなる金属膜を被着させて構築する手法である。即ち、炭化珪素の表面に接触させて珪化物領域を形成するための第１の金属の膜を予め形成しておき、炭化珪素の表面から遠方に炭化物を形成し易い第２の金属の膜を形成する手法である。この手法に依れば、低い接触抵抗をもたらす珪化物を当初より、炭化珪素の表面と接して設けているため、オーミック電極をもたらすのに都合が良い。しかし一方で、炭素を捕獲して炭化物を形成し易い第２の金属膜が炭化珪素の表面から遠方上方に設けられているため、炭化珪素から遊離して来る炭素を充分に捕獲できない。従って、炭化珪素の表面の近傍領域での炭素クラスターや空洞の発生を充分に抑制できず、炭化珪素との密着性に充分に優れる炭化珪素用途の電極を安定して形成するに至らない。
一方、上記の積層順序とは逆に、第２の金属の膜を炭化珪素の表面に設け、次に第１の金属の膜を設けた構成の積層体を用いても本発明に係る炭化珪素用途の電極を構成できる。この順序で積層させた構造体を用いる場合、炭化珪素と接触抵抗の少ないオーミック接触を成し得る珪化物を形成する第１の金属の膜が、炭化珪素の表面に接して設けられていない。そのため、第１の金属を炭化珪素の表面側に移動させ、第１の金属の珪化物からなる珪化物領域を形成するための加熱処理を必要とする。併せてこの加熱処理に依り、当初、炭化珪素の表面上に設けた第２の金属は炭化珪素から遊離して来る炭素を捉えて炭化物を生成しつつ、第１の金属とは逆に炭化珪素の表面から上方の遠方へ移動する。このため結果として、当初の積層順序が逆転した格好の炭化珪素の表面に第１の金属の珪化物領域が形成され、その上に第２の金属の炭化物領域が形成されている構造を構築できる。
例えば、４Ｈ型の炭化珪素の表面に先ず、第２の金属としてのニオブ（Ｎｂ）膜を被着させ、次に、そのニオブ膜上に、第１の金属としてのコバルト（Ｃｏ）からなる膜を被着させて積層体をなす。この積層体の積層の順序を単純に逆転させるには、真空中で、８００℃以上で約１２００℃以下の温度で、時間にして１分間から３０分間に亘り、加熱するのが適する。例えば、真空中で、１１００℃で３０分間に亘り加熱すれば、炭化珪素側にコバルトの珪化物からなる領域を、その領域上にニオブの炭化物からなる領域を配置した構成を創出できる。第１または第２の金属膜が厚い程、加熱温度を高温とし、また加熱時間を長時間とすれば積層順序を逆転させるに有利である。
不活性ガス中で上記の条件で加熱しても積層順序を逆転させられる。但し、当該不活性ガスとして、例えばアルゴン（元素記号：Ａｒ）、ヘリウム（元素記号：Ｈｅ）、ネオン（元素記号：Ｎｅ）などの単原子分子の気体若しくは、アルゴンとヘリウムなどの複数種の単原子分子の気体を混合させた気体が用いられる。窒素または酸素（元素記号：Ｏ）を含む気体は、電気的抵抗の高い第１或いは第２の金属の窒化物や酸化物の形成を助長するため、積層順序を逆転させるための加熱に好ましい雰囲気ガスとしては不適である。
加熱条件に更に制限を付すと、第２の金属の炭化物からなる領域での窒素の原子濃度を低く抑えることができる。具体的には、第２の金属の炭化物が形成されている領域、即ち、第２の金属の炭化物が最も多く形成されている領域、更に換言すれば、炭化物をなす第２の金属が最も多量に存在する領域内における、炭素の原子濃度が極大となる部分は、当該部分の窒素の原子濃度が、炭化珪素に含有される窒素の原子濃度以下になるように調整できる。このため、炭化珪素の内部に含まれている窒素を取り込んで第２の金属の炭化物領域での電気的抵抗の高い第２の金属の窒化物の形成を抑制できる。
炭化珪素上に先ず、第２の金属からなる膜を被着させ、次に、その上に第１の金属からなる膜を被着させてなる積層体に、積層順序を逆転させるための加熱を、８００℃以上１２００℃以下の限られた範囲の温度で、１分間以上３０分間以内で、上記の不活性気体または真空中で行う。この加熱工程によって、上記の如く、窒素の原子濃度を低く抑えることができる。
１２００℃を超える高温では、第２の金属からなる膜の内部への炭化珪素の内部に含まれる窒素の拡散が急激に顕著となり、第２の金属の炭化物が形成される領域で第２の金属の窒化物が形成され易くなるため好ましくはない。また、加熱時間を３０分間超の長時間に設定すると、第２の金属からなる膜の内部への窒素の拡散が急激に顕著となり、第２の金属炭化物が形成される領域で第２の金属の窒化物が形成され易くなるため好ましくない。炭化珪素の内部からの窒素の拡散を抑えるには、低温での加熱が有利であるが、８００℃未満の温度下の、または１分間未満の短時間の加熱は、そもそも炭化珪素から遊離して来る炭素を捉えて確実に第２の金属の炭化物に変換することが困難である。
更に加熱条件に依っては、第２の金属の炭化物が形成されている領域の全域に渡って、窒素の原子濃度を、炭化珪素に含有される窒素の原子濃度以下にすることができる。この様に窒素の原子濃度を低く抑えるには、特に、８５０℃以上１１５０℃以下の温度で、１分間以上３０分間以内の時間で加熱するのが好適である。第２の金属の炭化物領域において、電気的抵抗の大きな第２の金属の窒化物や炭化窒化物の生成を抑制することができるため、通流抵抗の低い炭化珪素用途の電極をもたらすことができる。
第２の金属の炭化物領域の内部での第２の金属や炭素や窒素の原子濃度や原子濃度の分布は、例えば、２次イオン質量分析法（英略称：ＳＩＭＳ）に依り測定できる。第１の金属の珪化物領域の内部での第１の金属や炭素や窒素の原子濃度や原子濃度の分布もまたＳＩＭＳなどの元素分析法に依り測定できる。
第２の金属の炭化物は、第１の金属の珪化物に比較して電気的抵抗が高い。このため、第２の金属の炭化物領域の厚さを、珪化物領域の厚さ以下とすると、更に、通流抵抗の小さな炭化珪素用途の電極をもたらすことができる。第１の金属の珪化物領域または第２の金属の炭化物領域の厚さは、炭化珪素上に当初、積層させる第１または第２の金属からなる膜の厚さに依存する。従って、当初の積層順序の積層体を構成する際に、炭化珪素上に先ず設ける第２の金属からなる膜を、第１の金属からなる膜の厚さ以下の膜厚で被着させる。
第２の金属からなる膜は、炭化珪素から遊離して来る炭素を捕獲して、第２の金属の炭化物を充分に形成するに足る厚さである必要がある。上記の不活性ガスまたは真空中での加熱条件（温度＝８００℃〜１２００℃、時間＝１〜３０分間）に於いて、第２の金属の炭化物を充分に形成するために必要な厚さは１０ナノメ−トル（長さの単位：ｎｍ）以上である。また、電気的抵抗の徒な増加を防ぐため、第１の金属の珪化物領域の厚さの１／２以下とするのが好適である、例えば、当初に積層させる第１の金属からなる膜を厚さ１００ｎｍのニッケル膜とし、第２の金属からなる膜を厚さ１５ｎｍのニオブ膜とする。
炭化物領域をなす第２の金属元素を、窒化物形成自由エネルギーが珪素（Ｓｉ）よりも大きな金属元素とすると、第２の金属の炭化物領域に於ける窒化物或いは炭化窒化物の形成を抑制するのに効果を上げられる。即ち、窒化物の形成自由エネルギーが珪素より大きな金属を第２の金属元素とする。この様に窒化物形成自由エネルギーが大きな金属を第２の金属とすれば、炭素の原子濃度が極大となる部分での窒素の原子濃度を炭化珪素に含有される窒素の原子濃度以下とする炭化物領域を形成するのに有利となる。窒化物形成自由エネルギーを珪素（Ｓｉ）よりも大とする金属元素としては、タンタル（元素記号：Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、アルミニウム（元素記号：Ａｌ）、ランタン（元素記号Ｌａ）、スカンジウム（元素記号：Ｓｒ）、マグネシウム（元素記号：Ｍｇ）を例示できる。
更に、第２の金属元素を、窒化物形成自由エネルギーが炭化物形成自由エネルギーよりも大きな金属元素とすると、全域で窒素の原子濃度を炭化珪素に含有される窒素の原子濃度以下とする炭化物領域を形成するのに有利となる。窒化物形成自由エネルギーが珪素よりも大きく、且つ窒化物形成自由エネルギーが炭化物形成自由エネルギーよりも大きな金属元素として、ニオブを好適に用いることができる。
ニオブの炭化物とは、例えばＮｂＣである。ニオブの炭化物領域とは、例えば、ＮｂＣの結晶粒（ｇｒａｉｎ）が集合して構成されている領域である。一方、ニオブからなる膜と積層をなす第１の金属をニッケルとした場合に形成される珪化物としては、Ｎｉ２Ｓｉ、ＮｉＳｉ、ＮｉＳｉ２やＮｉ３Ｓｉ２を例示できる。また、ニオブからなる膜と積層をなす第１の金属をコバルトとした場合に形成される珪化物としては、Ｃｏ２Ｓｉ、ＣｏＳｉ、ＣｏＳｉ２を例示できる。
ニオブからなる膜は、例えば高周波スパッタリング法で成膜できる。ニッケルやコバルトからなる膜も高周波スパッタリング法で成膜できる。ニッケルやコバルト膜は、化学的気相堆積（英略称：ＣＶＤ）法でも形成できる。ＣＶＤ法の一種である有機金属熱分解気相成長法に依るニッケルの膜の製膜には、例えばカルボニルニッケル（分子式：Ｎｉ（ＣＯ）４）やビス（１，５シクロオクタジエン）ニッケル（分子式：（１，５−Ｃ８Ｈ１２）２Ｎｉ）などを利用できる。また、コバルトの膜を形成する際に利用できる原料としては、例えばジコバルトオクタカルボニル（分子式：Ｃｏ２（ＣＯ）８）やシクロペンタジエニルコバルトジカルボニル（分子式：Ｃ５Ｈ５Ｃｏ（ＣＯ）２）を例示できる。
本発明に係る炭化珪素用途の電極は、その形成方法も特異ながら、炭化珪素についての接触抵抗も小さく、また全体としての通流抵抗も小さくなる様に創意された構成を有している。従って、オン（ｏｎ）抵抗も小さく、且つ熱損失の少ない例えば、ＭＯＳ（金属−酸化物−半導体）デバイスなどの炭化珪素素子を提供できる。また、本発明に係る炭化珪素用途の電極は、炭化珪素の表面での炭素クラスターや空洞の形成を防げる構成となっているため、剥離が無く、炭化珪素との密着性に優れていため、長期に亘り動作の信頼性に優れる炭化珪素ダイオードなどを提供できる。
【実施例】
【００１１】
図２は実施例における炭化珪素用電極の作成手順を示す図であり、図２（ａ）はその前半を、図２（ｂ）はその後半を示している。先ず、図２（ａ）に示すように、窒素を含む炭化珪素層１２ａ上に、第２の金属膜としてニオブ膜１３ａを２０ｎｍの厚さに被着し、次にその上に第１の金属としてのニッケル膜１４ａを８０ｎｍの厚さに被着した積層順序からなる積層体１０ａを形成した。次に、この積層順序を逆転させる加熱処理を施して炭化珪素用途のオーミック電極を形成した。すなわち、積層体１０ａを真空中で１０００℃に加熱し５分間の加熱処理を行い、その結果、炭化珪素層１２ａ上に形成されたニッケル珪化物領域１３と、このニッケル珪化物領域１３上に形成されたニオブ炭化物領域１４とからなる炭化珪素用電極１０が得られた（図２（ｂ））。
（比較例）
上記の実施例のニオブ膜に代えて、バナジウム膜およびチタン膜を用いて、実施例と同じ手順、条件で炭化珪素用電極を作成した。
［透過電子顕微鏡を用いた観察］
作成した３種類の炭化珪素用電極１０等の断面組織を透過電子顕微鏡で観察した結果を図３、図４及び図５に示す。
図３は第２の金属膜がニオブ膜の場合、図４は第２の金属膜がバナジウム膜の場合、図５は第２の金属膜がチタン膜の場合である。熱処理後には、いずれの第２の金属も、ニッケルが炭化珪素と反応してニッケル珪化物を形成することに伴って炭化珪素から遊離して来る炭素を捉えて、第２の金属の炭化物を生成しつつ、第１の金属（Ｎｉ）とは逆に炭化珪素層の表面から上方の遠方へ移動する。この結果として、当初の積層順序が逆転した格好の炭化珪素層の表面に第１の金属（Ｎｉ）の珪化物領域が形成され、その上に第２の金属の炭化物領域が形成されている構造が構築できた。
［二次イオン質量分析器を用いた組成分布の評価］
二次イオン質量分析器を用いて、得られた炭化珪素用電極の積層体の表面部から試料内部にわたる組成分布を測定した。その結果を図６、図７及び図８に示す。縦軸はスパッタリングによって試料から出てきた二次イオンの測定電流を示す。横軸はスパッタリング時間を示し、時間の増加とともに積層体の表面から試料内部の深さが増加することに対応する。図６は第２の金属膜がニオブ膜の場合、図７は第２の金属膜がバナジウム膜の場合、図８は第２の金属膜がチタン膜の場合である。いずれの場合も積層体表面にニッケルと珪素の強い強度が観察され、ニッケル珪化物（Ｎｉ２Ｓｉ）が形成されていることがわかる。その内部では第２の金属と炭素の強い強度が観察され、逆にニッケルと珪素の強度が減少している。このことは、この領域において第２の金属の炭化物（ＮｂＣ、ＶＣ、ＴｉＣ）がそれぞれ形成されていることを示している。さらに内部では、ニッケルと珪素の強い強度が観察され、ニッケル珪化物（Ｎｉ２Ｓｉ）が形成されている。炭化珪素（ＳｉＣ）内部には窒素の存在が確認され、窒素添加したｎタイプ半導体になっていることがわかる。
図６、図７及び図８において窒素の強度分布に注目すると、第２の金属の種類によって顕著な差が見られる。図６においてはニオブ炭化物（ＮｂＣ）が形成されている領域において、窒素の強度は炭化珪素（ＳｉＣ）中の窒素の強度より弱い。
図７に示されたバナジウム炭化物（ＶＣ）が形成されている領域において、窒素の強度が炭化珪素（ＳｉＣ）中の窒素の強度と同等か、それより強い。このことは、バナジウムの窒化物形成傾向が強いために、炭化珪素中に含まれる窒素を抜き取り、窒素を含むバナジウム炭化物を形成していることを示している。
図８に示されたチタン炭化物（ＴｉＣ）が形成されている領域において、窒素の強度が炭化珪素（ＳｉＣ）中の強度と同等か、それより強い。このことはバナジウムの場合と同様に、チタンが炭化珪素中に含まれる窒素を抜き取り、窒素を含むチタン炭化物を形成していることを示している。なお、図６、図７及び図８の何れにおいても、第２の金属の炭化物が形成される炭化物領域での窒素の原子濃度は、炭素の原子濃度より低くなっている。また、図７及び図８において、第２の金属の炭化物が形成される炭化物領域（ＶＣ、ＴｉＣ）での窒素の原子濃度は確かに大きいものの、炭化珪素層に含有される窒素の３倍以下となっている。
次に、炭化珪素表面に、リフトオフ法によって電極パターンを形成した。具体的には、レジスト膜に電極形状の溝を形成した後に、溝内部にスパッタ法を用いて第２の金属膜（Ｎｂ、Ｖ、Ｔｉ）を形成し、さらに第１の金属膜（Ｎｉ）を形成した。その後、レジスト膜を除去することによって溝部のみに金属膜が残り、炭化珪素表面に１２０μｍ×６０μｍの長方形状をした金属電極列を得た。これらの試料を真空中で１０００℃、５分の熱処理を行った後に、電極列間の電流−電圧の関係を測定したところ、直線関係が得られ、オーミック特性を示した。しかし、熱処理温度を８００℃未満とした場合には、電流―電圧の関係は直線とはならず、ショットキー的な非線形関係を示した。熱処理温度が１２００℃を超える温度においても非線形関係を示した。このため、コンタクト抵抗率を測定する実験は８００℃以上１２００℃以下の温度で行った。電極と炭化ケイ素の界面コンタクト抵抗率は、ＴＬＭ法（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｌｉｎｅ  Ｍｅｔｈｏｄ）によって電極と炭化珪素の界面コンタクト抵抗率を測定した。試料の熱処理は真空中において１０００℃、５分とした。測定は室温、１００℃（３７３Ｋ）、２００℃（４７３Ｋ）、３００℃（５７３Ｋ）で行った。
得られた結果を図９に示す。比較のために従来最も多く報告されているＮｉのみを電極として得られた結果も示す。Ｎｉ電極の場合には、室温におけるコンタクト抵抗率は７×１０−５Ωｃｍ２であり、Ｎｂを第２の金属膜としたＮｉ／Ｎｂ電極の場合は６×１０−５Ωｃｍ２であった。これに対して、ＴｉあるいはＶを第２の金属膜としたＮｉ／Ｔｉ電極あるいはＮｉ／Ｖ電極の場合は、１×１０−４Ωｃｍ２以上であり、Ｎｉ電極とＮｉ／Ｎｂ電極の場合と比較して高いコンタクト抵抗率を示した。
このようにＮｉ／Ｎｂ電極がＮｉ電極と同等の低いコンタクト抵抗率を示した原因は、ＮｂがＳｉＣ中に含まれる窒素を引き抜くことが無いため、ＳｉＣ層のドナー不純物である窒素濃度を変化させることなく、ＳｉＣ層の界面近傍における電子エネルギー準位が変化しなかったことであると考えられる。これに対して、Ｎｉ／Ｖ、Ｎｉ／Ｔｉ電極が高いコンタクト抵抗率を示した原因は、ＶおよびＴｉがＳｉＣ層に含まれる窒素を引き抜いたことが考えられる。すなわち、窒素を含むＶＣ領域およびＴｉＣ領域が形成されたため、ＳｉＣ層のドナー不純物である窒素濃度が減少し、ＳｉＣ層の界面近傍におけるフェルミエネルギーが減少した結果、電子が流れるためのエネルギー障壁が高くなったことであると考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００１２】
本発明に係る炭化珪素用途の電極は、接触抵抗が小さく、且つ炭化珪素との密着性に優れるため、大きな素子動作電流を整流するための大電流処理用途のｐｎ接合型或いはショットー接合型の炭化珪素ダイオードのためのオーミック電極として利用できる。また、これらのダイオードは、インバーターなどの炭化珪素半導体装置を構成するのに好適に用いることができる。
【図１】
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【図２】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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